バックライト装置
【課題】液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、品質維持、信頼性向上を図る。
【解決手段】基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第１の領域の温度に対する第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御する。
【解決手段】基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第１の領域の温度に対する第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられるバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置に用いられるバックライト装置の光源として、環境対応、省エネルギーなどの観点からＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）の導入が進んでいる。
【０００３】
例えば、バックライト装置としてＬＥＤを平面状の基板に複数配置したものが知られている。図１１は、従来のバックライト装置９００の構成を示す平面図及びＤ−Ｄ´線に沿った断面図である。平面状の基板９０１と、基板９０１上に配置された複数のＬＥＤ９０２を備える。ＬＥＤ９０２は、基板１０１に均一な密度で配置されている。バックライト装置９００は破線で表示した液晶パネル９５０の背面側に平行に近接して対向配置され、液晶表示装置９６０が構成される。
【０００４】
ＬＥＤは、それ自体の温度及び供給される電流によって、輝度、色度、劣化速度等の特性が変動するため、所望の輝度又は色度を得つつ長寿命化するためには、温度に応じた電流等の最適な制御が必要となる。特許文献１は、バックライト装置の各部分に配置されたＬＥＤ群の温度に基づいて各ＬＥＤ群への供給電流を制御することで、輝度を均一にする技術を開示している。また、特許文献２は、バックライト装置の高温となる部分に配置されたＬＥＤに、他の部分に配置されたＬＥＤに比べて低電流を供給し、各ＬＥＤの温度を同一にすることで、経時劣化の進行を一様化し輝度バランスを維持する技術を開示している。また、特許文献３は、ＬＥＤに供給するパルス電流の電流値とデューティ比とを制御することで、温度上昇を抑制しつつ、輝度及び色度をより安定化させる技術を開示している。
【０００５】
また、液晶表示装置の表示画面周辺部は、輝度が低くても画質上問題になりにくい。そのため、バックライト装置の周辺部のＬＥＤの配置密度を中央部より低くしても、画質低下を最小限に抑えることができ、ＬＥＤの個数の削減によるコスト及び消費電力の低減と信頼性向上とを図ることができる。特許文献４は、このようなＬＥＤの疎配置部分によって液晶表示装置に発生する輝度ムラを低減する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１９７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−３２７３１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７８３６６号公報
【特許文献４】特開２０１０−４９９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤは、電流の供給により、電球等に比べて程度は低いものの、自ら発熱するため、密配置した領域は疎配置した領域より、温度上昇しやすく、ＬＥＤの品質低下及び短寿命化を招きやすい。したがって、密配置した領域については、温度上昇の防止を図ることが品質上重要である。しかし、疎配置した領域は、温度上昇しにくい代わりに、元々輝度が低いため、これ以上の輝度低下を防止することが画質上重要となる。従来、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域を備えるバックライト装置において、このような品質維持上の各領域の特性の差異を考慮した電流制御は行われていなかった。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域にそれぞれ適した電流制御を行い、ＬＥＤの品質低下、短寿命化及び画質の劣化を防止し、信頼性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第１の領域の温度に対する第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御することを特徴とする、バックライト装置である。
【００１０】
また、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高くなるに従い、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、第２の領域の温度が所定の温度より高くなるに従い、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、第１の領域の温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することが好ましい。
【００１１】
また、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度以下のＴである場合における、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、第２の領域の温度がＴである場合における、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１２】
また、バックライト装置は、温度を測定する１又は複数の温度測定部をさらに備え、温度測定部が測定した温度に基づいて、第１の領域及び第２の領域の温度を算出することが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の局面は、基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部と、温度を測定する１又は複数の温度測定部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、温度測定部が測定した温度に基づく基準温度が所定の温度より高い場合、基準温度が高くなるに従い、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、基準温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を基準温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、バックライト装置である。
【００１４】
また、制御部は、基準温度が所定の温度以下の場合における、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１５】
また、第１の領域は、基板上の中央部に位置し、第２の領域は基板の周辺部に位置することが好ましい。
【００１６】
また、凹状の断面を有する反射板をさらに備え、
基板は、線状の形状を有し、反射板の底部を含む一部の領域に配置されることが好ましい。
【００１７】
本発明の第３の局面は、上述のバックライト装置と、液晶パネルとを備える、液晶表示装置である。
【００１８】
本発明は、第４の局面として、上述のバックライト装置において、ＬＥＤへの供給電流を制御するため制御部が実行する方法にも向けられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域にそれぞれ適した電流制御を行い、ＬＥＤの品質低下、短寿命化及び画質の劣化を防止し、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置からの出射光の輝度分布を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図９】本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る基板の例を示す図
【図１１】従来のバックライト装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。図１は、本実施形態に係るバックライト装置１００の構成を示す平面図及びＡ−Ａ´線に沿った断面図である。バックライト装置１００は、平面状の基板１０１と、２つの温度測定部１１３及び１１４と、制御部１０４と、基板１０１上に配置された複数のＬＥＤ１０２を備える。ＬＥＤ１０２は、基板１０１の中央部である密配置部１０５には密に配置され、基板１０１の周辺部である疎配置部１０６には疎に配置されている。温度測定部１１３及び１１４は温度測定機能を有し、制御部１０４とは、信号線１０７で接続されている。また、ＬＥＤ１０２はいずれも図示しない電力線で制御部１０４と接続されている。バックライト装置１００は、破線で表示した液晶パネル２００に平行に近接して配置され、液晶表示装置３００が構成される。
【００２２】
ＬＥＤ１０２は、白色ＬＥＤであってもよいし、３色のＬＥＤが組み合わされたものであってもよい。いずれであっても、バックライト装置１００全体から白色光が得られる構成であればよい。図２に液晶パネル２００に入射するＬＥＤ１０２からの光の輝度分布を示す。図２は、輝度の高い部分ほど明るく、輝度の低い部分ほど暗く、示している。密配置部１０５に対向する中央部分は輝度が高く、疎配置部１０６に対向する周辺部分は輝度が低いことが理解できる。一般に人がディスプレイなどを見る際には、画面の中央部に集中し、画面の周辺部にはあまり注意を払わない。したがって、画面の中央部は輝度を相対的に高くする必要がある一方、画面の周辺部は輝度を相対的に低くしても構わない。このように輝度を低くしても構わない周辺部にＬＥＤを疎に配置することで、高価なＬＥＤの個数を減らして、コスト削減を図ることができる。
【００２３】
温度測定部１１３は、図１に示すように、密配置部１０５に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この密配置部１０５の領域の温度を測定する。温度測定部１１４は、疎配置部１０６に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この疎配置部１０６の領域の温度を測定する。
【００２４】
制御部１０４は、温度測定部１１３及び１１４が測定した各温度を、例えば周期的に、信号線１０７を介して取得する。また、制御部１０４は、取得した各温度に基づいて、密配置部１０５及び疎配置部１０６に供給する各電流値を算出して、電力線を介して、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各部のＬＥＤ１０２へ算出した各電流を供給する。なお、制御部１０７は温度測定部１１３及び１１４が測定した温度をそのまま使用しても良いし、取得した温度に基づいて予め定めた補正方法により補正した温度を使用しても良い。
【００２５】
以下に、制御部１０４による、電流制御の方法の例を示す。図３〜図６は、各例において横軸に温度、縦軸に電流値をとる。温度測定部１１３が測定した密配置部１０５の領域の温度と、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値との関係を実線で示す。また、温度測定部１１４が測定した疎配置部１０６の領域の温度と、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値との関係を破線で示したグラフである。
【００２６】
図３に示す例では、制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ１以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ１を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ１以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ１を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。各供給電流の傾きは異なる。すなわち、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する各電流値は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度が所定の温度Ｔ１をそれぞれ超えた場合に、異なる変化率で低下する。また、各供給電流が低下する場合における、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率より大きい。密配置部１０５及び疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に要求される電流制御方法は、基板上での位置やＬＥＤ１０２の密度によって異なる。そこで、各領域の温度が一定温度以上になった場合の、密配置部１０５及び疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の制御方法を異なるものとしている。なお、この例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれＴ１以下の場合の、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２への供給電流値が異なっている。
【００２７】
図４に示す例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれ所定の温度Ｔ２以下の場合、制御部１０４は、略等しくかつ一定の電流を、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する。そのため、２つのグラフは重なっている。このように密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略等しくすることで、ＬＥＤ１０２の位置を問わず略等しい電流を供給するので、制御が容易になる。密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。これに対し、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えても、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略一定のままとする。したがって、制御部１０４は、領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えた場合に、密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率が異なる制御をしている。なお、疎配置部１０６はＬＥＤ１０２の密度が低いため、疎配置部１０６の領域の温度があまり高温になることを想定する必要がない場合があり得る。そこで、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を領域の温度によらず略一定として、制御を容易にしている。
【００２８】
図５に示す例では、制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ３以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ３を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３）以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ４を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給される電流は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がＴ３以下の場合、略同一であり、２つのグラフは重なっている。密配置部１０５と疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ３を超えても、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（本実施例では、温度上昇に伴い電流値は低下しているので低下率）は、ゼロである。一方、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（低下率）は、ゼロではない。したがって、制御部１０４は、密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（低下率）が異なる制御をしている。
【００２９】
図６に示す例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれ所定の温度Ｔ５以下の場合、制御部１０４は、略等しくかつ一定の電流を、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する。そのため、２つのグラフは重なっている。密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ５を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。また、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ５を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。また、各供給電流が低下する場合における、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率より大きい。
【００３０】
いずれの例であっても、本実施形態のバックライト装置１００は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２が高温となったとき、密配置部１０５のＬＥＤ１０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ１０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。また、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２については、供給電流が緩やかに減らされるか、一定の電流値が維持されて輝度の低下が抑制され、液晶パネル２００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。特に、密配置部１０５が基板１０１の中央部に配置された場合、構造上、密配置部１０５の領域の温度が下がりにくくなる。したがって、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２への供給電流を速やかに低下させ、発熱を抑制する必要性が大きい。一方、疎配置部１０６は基板１０１の周辺部に配置された場合、構造上、密配置部１０６の領域の温度が下がりやすくなる。したがって、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２への供給電流を速やかに低下させ、発熱を抑制する必要性が小さい。そこで、本実施例のような制御を行うことで、上記効果を実現することができる。
【００３１】
制御部１０４が算出した密配置部１０５の領域の温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、以上の例に限られず、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。
【００３２】
また、制御部１０４は、供給する電流値を制御するものとしたが、電流の時間平均値等で表される実効値を制御できればよく、例えば、制御部１０４は、パルス電流を供給しデューティ比を制御するものとしてもよい。あるいは、電流値とデューティ比の両方を制御するものとしてもよい。パルス電流を供給する場合は、電流の実効値が、例えば、図３又は図４に示すグラフとなるようにパルス電流値又はデューティ比を制御すればよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。図７は、本実施形態に係るバックライト装置４００の構成を示す平面図及びＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。バックライト装置４００は、第１の実施形態におけるバックライト装置１００において、１つの温度測定部１１３のみを備え、温度測定部１１４を備えないものである。バックライト装置４００の他の構成要素はバックライト装置１００と同様であるので、同一の参照符号を付す。
【００３４】
温度測定部１１３は、図７に示す例では、密配置部１０５に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この密配置部１０５の領域の温度を測定する。しかし、基板１０１上の密配置部１０５に温度測定部１０３を配置するのが困難な場合もある。このような場合、温度測定部は、基板１０１の疎配置部１０６に配置してもよく、基板１０１のＬＥＤ１０２が配置された面の反対側の面のいずれかの箇所に配置してもよい。あるいは、液晶パネル２００に配置してもよく、最終的に液晶表示装置３００が組み込まれる液晶テレビ装置等の製品のいずれかの部品に取り付けることとしてもよい。
【００３５】
制御部１０４は、例えば周期的に、温度測定部１１３が測定した温度を基準温度として取得する。この基準温度は、温度測定部１１３が配置される位置によっては、密配置部１０５又は疎配置部１０６の各領域の温度とは一致しないものの、これらの各領域温度と一定の相関関係がある。そのため、基準温度から、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度を一定の精度で推測することが可能である。
【００３６】
以下に、制御部１０４による、電流制御の方法の例を示す。本実施形態においては、制御部１０４は、各供給電流値を、同じ基準温度に基づいて制御する。この点において、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に基づいて、各供給電流値を制御する第１の実施形態と異なっている。図８は、横軸に温度、縦軸に電流値をとり、温度測定部１１３が測定した基準温度と、制御部１０４が密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する各電流値との関係をそれぞれ実線及び破線で示したグラフである。
【００３７】
図８に示す例では、第１の実施形態の図６に示す例を、本実施例に適応させた場合の制御を示す。制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、基準温度が所定の温度Ｔ５以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ５を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、基準温度が所定の温度Ｔ６（Ｔ６＞Ｔ５）以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ６を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。本実施例では、温度測定部１１３が密配置部１０５に配置されているので、基準温度と密配置部１０５の領域の温度が一致している。一方、疎配置部１０６の領域の温度は密配置部１０５の領域の温度と比べて一定温度低い。そこで、制御部１０４が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略一定から低下に変化させる温度を、温度差の分だけＴ５からＴ６にずらしている。また、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給される電流は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がＴ５以下の場合、略等しく、２つのグラフは重なっている。さらに、基準温度が所定の温度Ｔ６を超えた場合、制御部１０４が、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値の低下率は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の低下率に比べて大きくなるように制御をしている。
【００３８】
これにより、本実施形態のバックライト装置４００は、密配置部１０５の領域の温度が高温となったとき、密配置部１０５のＬＥＤ１０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ１０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。これとともに、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２については、供給電流が緩やかに減らされて輝度の低下が抑制され、液晶パネル２００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。
【００３９】
制御部１０４が取得した温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、この例に限られず、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異や、基準温度と密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２の各温度との相関関係に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。また、第１の実施形態と同様、制御部１０４はパルス電流を供給し、デューティ比を制御してもよい。
【００４０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。図９は、本実施形態に係るバックライト装置５００の構成を示す平面図及びＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。バックライト装置５００は、凹状に湾曲した断面を有する反射板５０８と、反射板５０８の凹形状の断面の底部にあたる中央部に配置された線状の基板５０１と、温度測定部５０３と、制御部５０４と、基板５０１上に配置された複数のＬＥＤ５０２を備える。ＬＥＤ５０２は、基板５０１の中央部である密配置部５０５には密に配置され、基板５０１の周辺部である疎配置部５０６には疎に配置されている。温度測定部５０３は温度測定機能を有し、制御部５０４とは、信号線５０７で接続されている。また、ＬＥＤ５０２はいずれも図示しない電力線で制御部５０４と接続されている。バックライト装置５００は、破線で表示した液晶パネル６００に、反射板５０８の端縁と液晶パネル６００の端縁とを接続して配置され、液晶表示装置７００が構成される。
【００４１】
ＬＥＤ５０２は、第１の実施形態のＬＥＤ１０２と同様に、白色ＬＥＤであってもよいし、３色のＬＥＤが組み合わされたものであってもよい。本実施形態においては、ＬＥＤ５０２からの出射光は、一部が直接液晶パネル６００に入射するとともに、残りが反射板５０８によって反射され液晶パネル６００に入射する。これによって、ＬＥＤ５０２の個数が第１の実施形態におけるＬＥＤ１０２の個数より少なくても、液晶パネル６００に入射する光の輝度分布を、第１の実施形態における図２に示したものと同様とすることができる。なお、図９では、ＬＥＤ５０２は基板５０１上に１列に配置される例を示したが、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように２列以上に配置されてもよい。また、ＬＥＤ５０２の配置密度は、図１０の（ａ）に示すように、密配置部１０５及び疎配置部５０６において、それぞれ一様であってもよいし、図１０の（ｂ）に示すように、密配置部１０５及び疎配置部５０６において、連続的に変化するものであってもよい。
【００４２】
温度測定部５０３は、図９に示すように、密配置部５０５に配置された１つのＬＥＤ５０２に近接して配置されるが、このような配置が困難な場合、第２の実施形態と同様、他の部分に配置してもよい。
【００４３】
制御部５０４は、第２の実施形態の制御部１０４と同様、温度測定部５０３が測定した温度を基準温度として信号線５０７を介して取得し、取得した基準温度に基づいて、密配置部５０５及び疎配置部５０６に供給する各電流値を制御する。各電流値の制御方法は、第２の実施形態における制御方法と同様である。
【００４４】
本実施形態のバックライト装置５００においても、例えば図８に示す例と同様に各電流値を制御することにより、第２の実施形態と同様、密配置部５０５の領域の温度が高温となったとき、密配置部５０５のＬＥＤ５０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ５０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。これとともに、疎配置部５０６のＬＥＤ５０２については、供給電流が緩やかに減らされて輝度の低下が抑制され、液晶パネル６００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。また、制御部１０４が取得した温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、この例に限られず、密配置部５０５及び疎配置部５０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異や、基準温度と密配置部５０５及び疎配置部５０６の各ＬＥＤ１０２の各温度との相関関係に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。また、第１の実施形態と同様、制御部５０４はパルス電流を供給し、デューティ比を制御してもよい。
【００４５】
また、本実施形態のバックライト装置５００において、第１の２つの温度測定部を備え、制御部５０４が、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度を各温度測定部から取得し、第１の実施形態同様、これらの温度に基づいて、各供給電流値を制御するものとしてもよい。
【００４６】
本実施形態においては、ＬＥＤ５０２の個数を、第１及び第２の実施形態のＬＥＤ１０２の個数より少なくすることができる。これによりコスト抑制を図るとともに、ＬＥＤ１０２の故障発生確率の低減等が期待でき、さらなる信頼性向上を図ることができる。
【００４７】
以上説明した、各実施形態では、ＬＥＤの配置領域を、密配置部及び疎配置部の２つの領域に分割したが、ＬＥＤの配置密度や基板上の位置に応じて３つ以上の領域に分割し、供給電流をそれぞれ制御するものとしてもよい。また、温度測定部を３つ以上備えて、各領域の温度測定精度を高めてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、液晶表示装置等に用いられるバックライト装置において有用であり、とくに複数のＬＥＤを密配置した領域と疎配置した領域とを有する基板を備えるバックライト装置において有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１００、４００、５００、９００ バックライト装置
１０１、５０１ 基板
１０２、５０２ ＬＥＤ
１１３、１１４、５０３ 温度測定部
１０４、５０４ 制御部
１０５、５０５ 密配置部
１０６、５０６ 疎配置部
１０７、５０７ 信号線
５０８ 反射板
２００、６００、９５０ 液晶パネル
３００、７００、９６０ 液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられるバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置に用いられるバックライト装置の光源として、環境対応、省エネルギーなどの観点からＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）の導入が進んでいる。
【０００３】
例えば、バックライト装置としてＬＥＤを平面状の基板に複数配置したものが知られている。図１１は、従来のバックライト装置９００の構成を示す平面図及びＤ−Ｄ´線に沿った断面図である。平面状の基板９０１と、基板９０１上に配置された複数のＬＥＤ９０２を備える。ＬＥＤ９０２は、基板１０１に均一な密度で配置されている。バックライト装置９００は破線で表示した液晶パネル９５０の背面側に平行に近接して対向配置され、液晶表示装置９６０が構成される。
【０００４】
ＬＥＤは、それ自体の温度及び供給される電流によって、輝度、色度、劣化速度等の特性が変動するため、所望の輝度又は色度を得つつ長寿命化するためには、温度に応じた電流等の最適な制御が必要となる。特許文献１は、バックライト装置の各部分に配置されたＬＥＤ群の温度に基づいて各ＬＥＤ群への供給電流を制御することで、輝度を均一にする技術を開示している。また、特許文献２は、バックライト装置の高温となる部分に配置されたＬＥＤに、他の部分に配置されたＬＥＤに比べて低電流を供給し、各ＬＥＤの温度を同一にすることで、経時劣化の進行を一様化し輝度バランスを維持する技術を開示している。また、特許文献３は、ＬＥＤに供給するパルス電流の電流値とデューティ比とを制御することで、温度上昇を抑制しつつ、輝度及び色度をより安定化させる技術を開示している。
【０００５】
また、液晶表示装置の表示画面周辺部は、輝度が低くても画質上問題になりにくい。そのため、バックライト装置の周辺部のＬＥＤの配置密度を中央部より低くしても、画質低下を最小限に抑えることができ、ＬＥＤの個数の削減によるコスト及び消費電力の低減と信頼性向上とを図ることができる。特許文献４は、このようなＬＥＤの疎配置部分によって液晶表示装置に発生する輝度ムラを低減する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１９７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−３２７３１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７８３６６号公報
【特許文献４】特開２０１０−４９９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤは、電流の供給により、電球等に比べて程度は低いものの、自ら発熱するため、密配置した領域は疎配置した領域より、温度上昇しやすく、ＬＥＤの品質低下及び短寿命化を招きやすい。したがって、密配置した領域については、温度上昇の防止を図ることが品質上重要である。しかし、疎配置した領域は、温度上昇しにくい代わりに、元々輝度が低いため、これ以上の輝度低下を防止することが画質上重要となる。従来、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域を備えるバックライト装置において、このような品質維持上の各領域の特性の差異を考慮した電流制御は行われていなかった。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域にそれぞれ適した電流制御を行い、ＬＥＤの品質低下、短寿命化及び画質の劣化を防止し、信頼性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第１の領域の温度に対する第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御することを特徴とする、バックライト装置である。
【００１０】
また、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度より高くなるに従い、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、第２の領域の温度が所定の温度より高くなるに従い、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、第１の領域の温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を、第２の領域の温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することが好ましい。
【００１１】
また、制御部は、第１の領域の温度が所定の温度以下のＴである場合における、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、第２の領域の温度がＴである場合における、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１２】
また、バックライト装置は、温度を測定する１又は複数の温度測定部をさらに備え、温度測定部が測定した温度に基づいて、第１の領域及び第２の領域の温度を算出することが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の局面は、基板と、基板に配置された複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部と、温度を測定する１又は複数の温度測定部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、第２の領域には所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、制御部は、温度測定部が測定した温度に基づく基準温度が所定の温度より高い場合、基準温度が高くなるに従い、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、基準温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を基準温度に対する第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、バックライト装置である。
【００１４】
また、制御部は、基準温度が所定の温度以下の場合における、第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１５】
また、第１の領域は、基板上の中央部に位置し、第２の領域は基板の周辺部に位置することが好ましい。
【００１６】
また、凹状の断面を有する反射板をさらに備え、
基板は、線状の形状を有し、反射板の底部を含む一部の領域に配置されることが好ましい。
【００１７】
本発明の第３の局面は、上述のバックライト装置と、液晶パネルとを備える、液晶表示装置である。
【００１８】
本発明は、第４の局面として、上述のバックライト装置において、ＬＥＤへの供給電流を制御するため制御部が実行する方法にも向けられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、ＬＥＤを密配置した領域及び疎配置した領域にそれぞれ適した電流制御を行い、ＬＥＤの品質低下、短寿命化及び画質の劣化を防止し、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置からの出射光の輝度分布を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る電流制御方法を示す図
【図９】本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る基板の例を示す図
【図１１】従来のバックライト装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。図１は、本実施形態に係るバックライト装置１００の構成を示す平面図及びＡ−Ａ´線に沿った断面図である。バックライト装置１００は、平面状の基板１０１と、２つの温度測定部１１３及び１１４と、制御部１０４と、基板１０１上に配置された複数のＬＥＤ１０２を備える。ＬＥＤ１０２は、基板１０１の中央部である密配置部１０５には密に配置され、基板１０１の周辺部である疎配置部１０６には疎に配置されている。温度測定部１１３及び１１４は温度測定機能を有し、制御部１０４とは、信号線１０７で接続されている。また、ＬＥＤ１０２はいずれも図示しない電力線で制御部１０４と接続されている。バックライト装置１００は、破線で表示した液晶パネル２００に平行に近接して配置され、液晶表示装置３００が構成される。
【００２２】
ＬＥＤ１０２は、白色ＬＥＤであってもよいし、３色のＬＥＤが組み合わされたものであってもよい。いずれであっても、バックライト装置１００全体から白色光が得られる構成であればよい。図２に液晶パネル２００に入射するＬＥＤ１０２からの光の輝度分布を示す。図２は、輝度の高い部分ほど明るく、輝度の低い部分ほど暗く、示している。密配置部１０５に対向する中央部分は輝度が高く、疎配置部１０６に対向する周辺部分は輝度が低いことが理解できる。一般に人がディスプレイなどを見る際には、画面の中央部に集中し、画面の周辺部にはあまり注意を払わない。したがって、画面の中央部は輝度を相対的に高くする必要がある一方、画面の周辺部は輝度を相対的に低くしても構わない。このように輝度を低くしても構わない周辺部にＬＥＤを疎に配置することで、高価なＬＥＤの個数を減らして、コスト削減を図ることができる。
【００２３】
温度測定部１１３は、図１に示すように、密配置部１０５に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この密配置部１０５の領域の温度を測定する。温度測定部１１４は、疎配置部１０６に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この疎配置部１０６の領域の温度を測定する。
【００２４】
制御部１０４は、温度測定部１１３及び１１４が測定した各温度を、例えば周期的に、信号線１０７を介して取得する。また、制御部１０４は、取得した各温度に基づいて、密配置部１０５及び疎配置部１０６に供給する各電流値を算出して、電力線を介して、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各部のＬＥＤ１０２へ算出した各電流を供給する。なお、制御部１０７は温度測定部１１３及び１１４が測定した温度をそのまま使用しても良いし、取得した温度に基づいて予め定めた補正方法により補正した温度を使用しても良い。
【００２５】
以下に、制御部１０４による、電流制御の方法の例を示す。図３〜図６は、各例において横軸に温度、縦軸に電流値をとる。温度測定部１１３が測定した密配置部１０５の領域の温度と、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値との関係を実線で示す。また、温度測定部１１４が測定した疎配置部１０６の領域の温度と、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値との関係を破線で示したグラフである。
【００２６】
図３に示す例では、制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ１以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ１を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ１以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ１を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。各供給電流の傾きは異なる。すなわち、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する各電流値は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度が所定の温度Ｔ１をそれぞれ超えた場合に、異なる変化率で低下する。また、各供給電流が低下する場合における、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率より大きい。密配置部１０５及び疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に要求される電流制御方法は、基板上での位置やＬＥＤ１０２の密度によって異なる。そこで、各領域の温度が一定温度以上になった場合の、密配置部１０５及び疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の制御方法を異なるものとしている。なお、この例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれＴ１以下の場合の、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２への供給電流値が異なっている。
【００２７】
図４に示す例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれ所定の温度Ｔ２以下の場合、制御部１０４は、略等しくかつ一定の電流を、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する。そのため、２つのグラフは重なっている。このように密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略等しくすることで、ＬＥＤ１０２の位置を問わず略等しい電流を供給するので、制御が容易になる。密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。これに対し、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えても、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略一定のままとする。したがって、制御部１０４は、領域の温度が所定の温度Ｔ２を超えた場合に、密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率が異なる制御をしている。なお、疎配置部１０６はＬＥＤ１０２の密度が低いため、疎配置部１０６の領域の温度があまり高温になることを想定する必要がない場合があり得る。そこで、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を領域の温度によらず略一定として、制御を容易にしている。
【００２８】
図５に示す例では、制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ３以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ３を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３）以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ４を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給される電流は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がＴ３以下の場合、略同一であり、２つのグラフは重なっている。密配置部１０５と疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ３を超えても、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（本実施例では、温度上昇に伴い電流値は低下しているので低下率）は、ゼロである。一方、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（低下率）は、ゼロではない。したがって、制御部１０４は、密配置部１０５と疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の変化率（低下率）が異なる制御をしている。
【００２９】
図６に示す例では、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がそれぞれ所定の温度Ｔ５以下の場合、制御部１０４は、略等しくかつ一定の電流を、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する。そのため、２つのグラフは重なっている。密配置部１０５の領域の温度が所定の温度Ｔ５を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。また、疎配置部１０６の領域の温度が所定の温度Ｔ５を超えると、制御部１０４は温度が上昇するにつれて、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を低下させる。また、各供給電流が低下する場合における、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流の低下率より大きい。
【００３０】
いずれの例であっても、本実施形態のバックライト装置１００は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２が高温となったとき、密配置部１０５のＬＥＤ１０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ１０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。また、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２については、供給電流が緩やかに減らされるか、一定の電流値が維持されて輝度の低下が抑制され、液晶パネル２００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。特に、密配置部１０５が基板１０１の中央部に配置された場合、構造上、密配置部１０５の領域の温度が下がりにくくなる。したがって、制御部１０４が密配置部１０５のＬＥＤ１０２への供給電流を速やかに低下させ、発熱を抑制する必要性が大きい。一方、疎配置部１０６は基板１０１の周辺部に配置された場合、構造上、密配置部１０６の領域の温度が下がりやすくなる。したがって、制御部１０４が疎配置部１０６のＬＥＤ１０２への供給電流を速やかに低下させ、発熱を抑制する必要性が小さい。そこで、本実施例のような制御を行うことで、上記効果を実現することができる。
【００３１】
制御部１０４が算出した密配置部１０５の領域の温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、以上の例に限られず、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。
【００３２】
また、制御部１０４は、供給する電流値を制御するものとしたが、電流の時間平均値等で表される実効値を制御できればよく、例えば、制御部１０４は、パルス電流を供給しデューティ比を制御するものとしてもよい。あるいは、電流値とデューティ比の両方を制御するものとしてもよい。パルス電流を供給する場合は、電流の実効値が、例えば、図３又は図４に示すグラフとなるようにパルス電流値又はデューティ比を制御すればよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。図７は、本実施形態に係るバックライト装置４００の構成を示す平面図及びＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。バックライト装置４００は、第１の実施形態におけるバックライト装置１００において、１つの温度測定部１１３のみを備え、温度測定部１１４を備えないものである。バックライト装置４００の他の構成要素はバックライト装置１００と同様であるので、同一の参照符号を付す。
【００３４】
温度測定部１１３は、図７に示す例では、密配置部１０５に配置された１つのＬＥＤ１０２に近接して配置され、この密配置部１０５の領域の温度を測定する。しかし、基板１０１上の密配置部１０５に温度測定部１０３を配置するのが困難な場合もある。このような場合、温度測定部は、基板１０１の疎配置部１０６に配置してもよく、基板１０１のＬＥＤ１０２が配置された面の反対側の面のいずれかの箇所に配置してもよい。あるいは、液晶パネル２００に配置してもよく、最終的に液晶表示装置３００が組み込まれる液晶テレビ装置等の製品のいずれかの部品に取り付けることとしてもよい。
【００３５】
制御部１０４は、例えば周期的に、温度測定部１１３が測定した温度を基準温度として取得する。この基準温度は、温度測定部１１３が配置される位置によっては、密配置部１０５又は疎配置部１０６の各領域の温度とは一致しないものの、これらの各領域温度と一定の相関関係がある。そのため、基準温度から、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度を一定の精度で推測することが可能である。
【００３６】
以下に、制御部１０４による、電流制御の方法の例を示す。本実施形態においては、制御部１０４は、各供給電流値を、同じ基準温度に基づいて制御する。この点において、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に基づいて、各供給電流値を制御する第１の実施形態と異なっている。図８は、横軸に温度、縦軸に電流値をとり、温度測定部１１３が測定した基準温度と、制御部１０４が密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給する各電流値との関係をそれぞれ実線及び破線で示したグラフである。
【００３７】
図８に示す例では、第１の実施形態の図６に示す例を、本実施例に適応させた場合の制御を示す。制御部１０４は、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に対しては、基準温度が所定の温度Ｔ５以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ５を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。また、制御部１０４は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に対しては、基準温度が所定の温度Ｔ６（Ｔ６＞Ｔ５）以下の場合、略一定の電流を供給し、温度が所定の温度Ｔ６を超えると、温度が上昇するにつれて、供給する電流を低下させる。本実施例では、温度測定部１１３が密配置部１０５に配置されているので、基準温度と密配置部１０５の領域の温度が一致している。一方、疎配置部１０６の領域の温度は密配置部１０５の領域の温度と比べて一定温度低い。そこで、制御部１０４が、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値を略一定から低下に変化させる温度を、温度差の分だけＴ５からＴ６にずらしている。また、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２に供給される電流は、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度がＴ５以下の場合、略等しく、２つのグラフは重なっている。さらに、基準温度が所定の温度Ｔ６を超えた場合、制御部１０４が、密配置部１０５のＬＥＤ１０２に供給する電流値の低下率は、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２に供給する電流値の低下率に比べて大きくなるように制御をしている。
【００３８】
これにより、本実施形態のバックライト装置４００は、密配置部１０５の領域の温度が高温となったとき、密配置部１０５のＬＥＤ１０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ１０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。これとともに、疎配置部１０６のＬＥＤ１０２については、供給電流が緩やかに減らされて輝度の低下が抑制され、液晶パネル２００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。
【００３９】
制御部１０４が取得した温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、この例に限られず、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異や、基準温度と密配置部１０５及び疎配置部１０６の各ＬＥＤ１０２の各温度との相関関係に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。また、第１の実施形態と同様、制御部１０４はパルス電流を供給し、デューティ比を制御してもよい。
【００４０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。図９は、本実施形態に係るバックライト装置５００の構成を示す平面図及びＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。バックライト装置５００は、凹状に湾曲した断面を有する反射板５０８と、反射板５０８の凹形状の断面の底部にあたる中央部に配置された線状の基板５０１と、温度測定部５０３と、制御部５０４と、基板５０１上に配置された複数のＬＥＤ５０２を備える。ＬＥＤ５０２は、基板５０１の中央部である密配置部５０５には密に配置され、基板５０１の周辺部である疎配置部５０６には疎に配置されている。温度測定部５０３は温度測定機能を有し、制御部５０４とは、信号線５０７で接続されている。また、ＬＥＤ５０２はいずれも図示しない電力線で制御部５０４と接続されている。バックライト装置５００は、破線で表示した液晶パネル６００に、反射板５０８の端縁と液晶パネル６００の端縁とを接続して配置され、液晶表示装置７００が構成される。
【００４１】
ＬＥＤ５０２は、第１の実施形態のＬＥＤ１０２と同様に、白色ＬＥＤであってもよいし、３色のＬＥＤが組み合わされたものであってもよい。本実施形態においては、ＬＥＤ５０２からの出射光は、一部が直接液晶パネル６００に入射するとともに、残りが反射板５０８によって反射され液晶パネル６００に入射する。これによって、ＬＥＤ５０２の個数が第１の実施形態におけるＬＥＤ１０２の個数より少なくても、液晶パネル６００に入射する光の輝度分布を、第１の実施形態における図２に示したものと同様とすることができる。なお、図９では、ＬＥＤ５０２は基板５０１上に１列に配置される例を示したが、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように２列以上に配置されてもよい。また、ＬＥＤ５０２の配置密度は、図１０の（ａ）に示すように、密配置部１０５及び疎配置部５０６において、それぞれ一様であってもよいし、図１０の（ｂ）に示すように、密配置部１０５及び疎配置部５０６において、連続的に変化するものであってもよい。
【００４２】
温度測定部５０３は、図９に示すように、密配置部５０５に配置された１つのＬＥＤ５０２に近接して配置されるが、このような配置が困難な場合、第２の実施形態と同様、他の部分に配置してもよい。
【００４３】
制御部５０４は、第２の実施形態の制御部１０４と同様、温度測定部５０３が測定した温度を基準温度として信号線５０７を介して取得し、取得した基準温度に基づいて、密配置部５０５及び疎配置部５０６に供給する各電流値を制御する。各電流値の制御方法は、第２の実施形態における制御方法と同様である。
【００４４】
本実施形態のバックライト装置５００においても、例えば図８に示す例と同様に各電流値を制御することにより、第２の実施形態と同様、密配置部５０５の領域の温度が高温となったとき、密配置部５０５のＬＥＤ５０２については、供給電流が速やかに減らされて発熱が抑制され、温度が低下し、ＬＥＤ５０２の品質低下及び短寿命化を防止するという効果が得られる。これとともに、疎配置部５０６のＬＥＤ５０２については、供給電流が緩やかに減らされて輝度の低下が抑制され、液晶パネル６００の周辺部の画質の劣化を防止でき、信頼性を向上するという効果が得られる。また、制御部１０４が取得した温度と、制御部１０４が制御する各供給電流との関係は、この例に限られず、密配置部５０５及び疎配置部５０６の各領域の温度に関連する品質維持上の特性の差異や、基準温度と密配置部５０５及び疎配置部５０６の各ＬＥＤ１０２の各温度との相関関係に応じて、適宜適切な電流制御を行えばよい。また、第１の実施形態と同様、制御部５０４はパルス電流を供給し、デューティ比を制御してもよい。
【００４５】
また、本実施形態のバックライト装置５００において、第１の２つの温度測定部を備え、制御部５０４が、密配置部１０５及び疎配置部１０６の各領域の温度を各温度測定部から取得し、第１の実施形態同様、これらの温度に基づいて、各供給電流値を制御するものとしてもよい。
【００４６】
本実施形態においては、ＬＥＤ５０２の個数を、第１及び第２の実施形態のＬＥＤ１０２の個数より少なくすることができる。これによりコスト抑制を図るとともに、ＬＥＤ１０２の故障発生確率の低減等が期待でき、さらなる信頼性向上を図ることができる。
【００４７】
以上説明した、各実施形態では、ＬＥＤの配置領域を、密配置部及び疎配置部の２つの領域に分割したが、ＬＥＤの配置密度や基板上の位置に応じて３つ以上の領域に分割し、供給電流をそれぞれ制御するものとしてもよい。また、温度測定部を３つ以上備えて、各領域の温度測定精度を高めてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、液晶表示装置等に用いられるバックライト装置において有用であり、とくに複数のＬＥＤを密配置した領域と疎配置した領域とを有する基板を備えるバックライト装置において有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１００、４００、５００、９００ バックライト装置
１０１、５０１ 基板
１０２、５０２ ＬＥＤ
１１３、１１４、５０３ 温度測定部
１０４、５０４ 制御部
１０５、５０５ 密配置部
１０６、５０６ 疎配置部
１０７、５０７ 信号線
５０８ 反射板
２００、６００、９５０ 液晶パネル
３００、７００、９６０ 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置された複数のＬＥＤと、
前記ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、
前記基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、
前記第２の領域には前記所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、
前記制御部は、前記第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第１の領域の温度に対する前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、前記第２の領域の温度が前記所定の温度より高い場合における、前記第２の領域の温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御することを特徴とする、バックライト装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の領域の温度が前記所定の温度より高くなるに従い、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、前記第２の領域の温度が前記所定の温度より高くなるに従い、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、
前記第１の領域の温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を、前記第２の領域の温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の領域の温度が前記所定の温度以下のＴである場合における、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、前記第２の領域の温度がＴである場合における、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記バックライト装置は、温度を測定する１又は複数の温度測定部をさらに備え、前記温度測定部が測定した温度に基づいて、前記第１の領域及び第２の領域の温度を算出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項５】
基板と、
前記基板に配置された複数のＬＥＤと、
前記ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部と、
温度を測定する１又は複数の温度測定部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、
前記基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、
前記第２の領域には前記所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、
前記制御部は、前記温度測定部が測定した温度に基づく基準温度が前記所定の温度より高い場合、前記基準温度が高くなるに従い、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、
前記基準温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を前記基準温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、バックライト装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準温度が前記所定の温度以下の場合における、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することを特徴とする、請求項５に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記第１の領域は、前記基板上の中央部に位置し、前記第２の領域は前記基板の周辺部に位置することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項８】
凹状の断面を有する反射板をさらに備え、
前記基板は、線状の形状を有し、前記反射板の底部を含む一部の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のバックライト装置と、液晶パネルとを備える、液晶表示装置。
【請求項１０】
基板と、前記基板に配置された複数のＬＥＤと、温度測定部と、制御部とを備える、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、前記ＬＥＤへの供給電流を制御するため前記制御部が実行する方法であって、
前記温度制御部が測定した温度を取得するステップと、
前記測定した温度に基づいて、所定の密度以上の密度でＬＥＤが配置された第１の領域の温度と前記所定の密度よりも低い密度でＬＥＤが配置された第２の領域の温度を算出するステップと、
前記第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第１の領域の温度に対する前記第１の領域に配置されたＬＥＤに供給する電流の低下率を、前記第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第２の領域の温度に対する前記第２の領域に配置されたＬＥＤに供給する電流の低下率より大きくなるように制御するステップとを備える、方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置された複数のＬＥＤと、
前記ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、
前記基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、
前記第２の領域には前記所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、
前記制御部は、前記第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第１の領域の温度に対する前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率と、前記第２の領域の温度が前記所定の温度より高い場合における、前記第２の領域の温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の変化率とが異なるように制御することを特徴とする、バックライト装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の領域の温度が前記所定の温度より高くなるに従い、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、前記第２の領域の温度が前記所定の温度より高くなるに従い、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、
前記第１の領域の温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を、前記第２の領域の温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の領域の温度が前記所定の温度以下のＴである場合における、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、前記第２の領域の温度がＴである場合における、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記バックライト装置は、温度を測定する１又は複数の温度測定部をさらに備え、前記温度測定部が測定した温度に基づいて、前記第１の領域及び第２の領域の温度を算出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項５】
基板と、
前記基板に配置された複数のＬＥＤと、
前記ＬＥＤに供給する電流を制御する制御部と、
温度を測定する１又は複数の温度測定部とを備えた液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、
前記基板は少なくとも第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域には所定の密度以上の密度で複数の第１のＬＥＤが配置され、
前記第２の領域には前記所定の密度より低い密度で複数の第２のＬＥＤが配置され、
前記制御部は、前記温度測定部が測定した温度に基づく基準温度が前記所定の温度より高い場合、前記基準温度が高くなるに従い、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値をより低くなるように制御し、かつ、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値を等しく又はより低くなるように制御し、
前記基準温度に対する当該第１のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率を前記基準温度に対する前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値の低下率より大きくなるよう制御することを特徴とする、バックライト装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準温度が前記所定の温度以下の場合における、前記第１のＬＥＤに供給する電流の実効値と、前記第２のＬＥＤに供給する電流の実効値とが等しくなるように制御することを特徴とする、請求項５に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記第１の領域は、前記基板上の中央部に位置し、前記第２の領域は前記基板の周辺部に位置することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項８】
凹状の断面を有する反射板をさらに備え、
前記基板は、線状の形状を有し、前記反射板の底部を含む一部の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のバックライト装置と、液晶パネルとを備える、液晶表示装置。
【請求項１０】
基板と、前記基板に配置された複数のＬＥＤと、温度測定部と、制御部とを備える、液晶表示装置に用いられるバックライト装置において、前記ＬＥＤへの供給電流を制御するため前記制御部が実行する方法であって、
前記温度制御部が測定した温度を取得するステップと、
前記測定した温度に基づいて、所定の密度以上の密度でＬＥＤが配置された第１の領域の温度と前記所定の密度よりも低い密度でＬＥＤが配置された第２の領域の温度を算出するステップと、
前記第１の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第１の領域の温度に対する前記第１の領域に配置されたＬＥＤに供給する電流の低下率を、前記第２の領域の温度が所定の温度より高い場合における、前記第２の領域の温度に対する前記第２の領域に配置されたＬＥＤに供給する電流の低下率より大きくなるように制御するステップとを備える、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５１０５１（Ｐ２０１２−１５１０５１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０２４７（Ｐ２０１１−１０２４７）
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]